对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统的制作方法

本实用新型涉及一种在工业、军事领域情况下使用的种子光源系统。更具体地说，本实用新型涉及一种用在工业、军事领域情况下的对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统。

背景技术：

可调谐高平均功率纳秒脉冲激光光源在工业、军事领域有广泛的应用价值，基于此方案的纳秒脉冲激光光源具有简便易操作，适用范围广，维护成本低等诸多优势，应用前景广阔。

纳秒脉冲光纤激光器可以分为单振荡器和主振荡器加功率放大器(MOPA)两种典型结构。

单振荡器结构的输出功率主要受限于振荡腔内所需功能器件的功率负载能力，包括光栅、声光调制器等，通常输出平均功率在10W以内，而且通常采用分立光路结构，难以实现全光纤化。

对于输出平均功率大于100W的系统，通常采用MOPA结构。振荡器输出平均功率较低的种子激光，种子激光经过单级或多级功率放大器进一步将输出功率提升。

而现有技术的客观缺点在于，现有技术中基于MOPA结构的高平均功率纳秒脉冲激光光源，其输出光在进入单级或多级功率放大器时，未对其输出光进行调控，故后期在进行放大过程中的光功率受限，无法满足大功率光输出的需要，无法适应工业、军事领域对于纳秒脉冲激光器应用的广泛要求。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统，其能够通过增益组件对输出的光进行增益放大，使得其在进入放大系统时的平均光功率可显著提升，进而使得其后期经放大后的光输出功率显著提高，以应用于工业、军事领域对于纳秒脉冲激光器应用的广泛要求。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统，包括：相互配合的出光组件，增益组件及增益控制组件；

所述增益组件包括：与出光组件输出端相配合呈依次相连状的单模增益光纤、单模合束器及振荡器泵浦源；

其中，所述振荡器泵浦源产生的泵浦光，经单模合束器的泵浦臂注入单模增益光纤，以激发稀土离子并提供激光增益。

优选的是，其中，所述出光组件被配置为激光光源中输出端相连接的第一带通高反射镜；

其中，所述第一带通高反射镜表面镀有用以滤除振荡腔内产生的自发辐射放大ASE光谱的带通介质膜。

优选的是，其中，所述增益控制组件包括：

与单模合束器相连，并由脉冲电信号延迟系统控制触发以实现增益状态控制和ASE光谱滤波的第一滤波声光开关；

与第一滤波声光开关相连的低反光栅，其用于将部分信号光反射回振荡腔形成反馈，另一部分信号光则输出至后级；

与低反光栅相连，以剥除少量泄露至包层的泵浦光功率，得到纯净的种子脉冲信号传输至后级的第一低功率包层光剥除器。

优选的是，其中，所述出光组件被配置为由脉冲电信号延迟系统触发，以产生不同脉宽纳秒种子脉冲的光电二极管；

所述增益组件还包括：

设置在光电二极管的输出端与单模增益光纤之间的三端环形器、第二滤波声光开关、第二低功率包层剥除器，以对光电二极管输出的光信号进行功率放大。

优选的是，其中，所述增益控制组件包括：与单模合束器信号臂相连的第二带通高反射镜；

其中，所述第二带通高反射镜将信号光反射，以使其在光传输区间内反向传输放大，进而通过三端环形器的第三端口输出对应的种子脉冲信号。

本实用新型至少包括以下有益效果：其一，本实用新型能够通过增益组件对输出的光进行增益放大，使得其在进入放大系统时的平均光功率可显著提升，进而使得其后期经放大后的光输出功率显著提高，以应用于工业、军事领域对于纳秒脉冲激光器应用的广泛要求。

其二，本实用新型通过出光组件滤除振荡腔内产生的自发辐射放大ASE光谱，以使其输出光更为纯正。

其三，本实用新型通过增益控制组件对其进行整理输出，以使输出光更为纯净，符合要求。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例中对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1示出了根据本实用新型的一种对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统实现形式，包括：相互配合的出光组件1，增益组件2及增益控制组件3；

所述增益组件包括：与出光组件输出端相配合呈依次相连状的单模增益光纤20、单模合束器21及振荡器泵浦源22；

其中，所述振荡器泵浦源产生的泵浦光，经单模合束器的泵浦臂注入单模增益光纤，以激发稀土离子并提供激光增益，通过调控增益控制组件3中的第一滤波声光开关30，可以实现纳秒脉冲激光输出。采用这种方案所采用的增益组件和增益控制组件，具有单脉冲能量高，重复频率10-250kHz可调的优点，具有可实施效果好，可操作性强，功率可控的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述出光组件被配置为激光光源中输出端10相连接的第一带通高反射镜11；

其中，所述第一带通高反射镜表面镀有用以滤除振荡腔内产生的自发辐射放大ASE光谱的带通介质膜(未示出)，采用这种方案中的第一带通高反射镜，其作为振荡腔的信号反馈反射器，其表面镀有用以滤除振荡腔内产生的自发辐射放大ASE光谱的带通介质膜(未示出)，纳秒种子单元中具备的带通滤波功能通过带通反射镜实现，也可通过滤波声光开关实现。采用这种方案具有出光纯净，可实施效果好，可操作性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述增益控制组件包括：

与单模合束器相连，并由脉冲电信号延迟系统控制触发以实现增益状态控制和ASE光谱滤波的第一滤波声光开关30，其用于区间内的对自发辐射光进行调Q操作，以通过调Q技术产生纳秒脉冲以形成纳秒巨脉冲种子；

与第一滤波声光开关相连的低反光栅31，其用于将部分信号光反射回振荡腔形成反馈，另一部分信号光则输出至后级；

与低反光栅相连，以剥除少量泄露至包层的泵浦光功率，得到纯净的种子脉冲信号传输至后级的第一低功率包层光剥除器32。采用这种方案的第一滤波声光开关由脉冲电信号延迟系统控制触发，一方面具有增益开关功能，通过调节其重复频率和开关脉冲宽度可以调节输出信号的重复频率和脉冲宽度，另一方面其内部增加带通滤波片，进一步滤除ASE光谱；经低反光栅输出的光，经第一低功率包层光剥除器，剥除少量泄露至包层的泵浦光功率，使纯净的种子信号传输至后级，进而使得其输出至后级的光信号，经放大后更为纯正，精准，具有可实施效果好，可操作性强，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图2所示，在另一种实例中，所述出光组件被配置为由脉冲电信号延迟系统触发，以产生不同脉宽纳秒种子脉冲的光电二极管12；

所述增益组件还包括：

设置在光电二极管的输出端与单模增益光纤之间的三端环形器23、第二滤波声光开关24、第二低功率包层剥除器25，以对光电二极管输出的光信号进行功率放大。采用这种方案的光电二极管种子脉冲作为种子源，再经过带有滤波声光开关的双程放大器，即纳秒种子单元通过其双程放大结构的设计，使得其能实现双程放大的效果，故采用这种结构可以产生较大能量、重频频率10-50MHz的脉冲可调、脉宽10-1000ns可调的纳秒脉冲激光输出，具有可实施效果好，可操作性强，适应性好，可调谐效果好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图2所示，在另一种实例中，所述增益控制组件包括：与单模合束器信号臂相连的第二带通高反射镜33；

其中，所述第二带通高反射镜将信号光反射，以使其在带通光谱范围内实现反向传输放大，进而通过三端环形器的第三端口输出对应的种子脉冲信号。采用这种方案对增益后的光进行增益控制，以使得其输出的光谱更为纯净，具有可实施效果好，可操作性强，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的对激光光源中输出的纳秒脉冲激光进行调整的种子系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。